（中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院 黑龙江省哈尔滨市 150006）
摘要：随着经济和电力行业的快速发展，以10kV变配电所设计工作为研究对象，对其电力线路结构设计优化条件进行分析。在简要介绍10kV变配电所设计问题的基础上，从供电需求、设备布局、节能性三个方面进行论述，并针对性地在主线系统、短路电流、管理需要、设备选择四点内容中提出解决措施，为相关技术研究提供参考材料。
关键词：10kV变配电所；设计布局；接线技术
引言
10kV变配电所是保证电力供应体系完整性的重要组成部分，通过自身结构的合理性状态，实现高压电力系统与用户终端的连接状态。但在实际运行过程中，这一电力结构在设计上经常表现出一些缺陷性问题，并影响其功能作用的正常发挥。为此，需要对10kV变配电所设计中的具体问题作出明确说明，并以此作为引导，保证整体系统设计优化。
1 10kV变配电所设计问题
1.1设计选择不清晰
10kV变配电所的设计工作，直接面向电力资源的终端使用条件，需要在实际工作中，对特定机房设备的服务条件进行分析，以此使电力输配系统可以和实际用电条件相对应。而在实际电力管理工作中，由于配电线路的负荷条件较为复杂，所涉及不同规格、不同数量的电缆线，容易引发工作中的失误。同时，如果设计人员在这一工作环节中出现失误，难以在后续的校核、审计、预算等系列工作中检验出来，为电力公司的收益条件，带来隐性的危害。此外，电缆线在环境中的使用条件也要受到重视，在降低腐蚀、耗损等状态的基础上，降低安全隐患的发生率。
1.2设备布局不合理
设备布局不合理，也是10kV变配电所设计过程中较为常见的问题。在优化设计的条件下，需要对实际用电需求情况开展差异化设计，以保证布局结构的针对性。例如，在城市综合体用电条件下，用电类型较为复杂，不仅有商业用电，也有办公用电、家庭用电等类型。对此，电力设计工作需要对电费计量表进行设计调整，以保证计量表与用电类型的适应状态。而在具体操作中，经常会出现计量表错误的问题，无法执行电力部门统一的管理规范标准，导致计量收费的不利状态，从而造成非商业用户的不满。此外，在设计过程中，还经常会出现电表多设与漏设的问题，这一现象也对电力系统的正常统计工作造成了影响。而在技术角度上，平面设计与配网系统的不匹配、电柜排列顺序不一致等问题，也是设备布局不合理的具体体现，需要得到设计人员的高度重视。
1.3节能性相对较差
10kV变配电所设计工作中，对于电缆线路的选择与排列设计，直接影响其电力系统的正常使用，并使电力系统的节能状态受到影响。由于实际设计中电力线路设置的不合理，在技术管理过程中，就容易产生电力资源过度消耗的问题，并在大电阻条件下，增加线路内容的电压，降低整体结构的使用效果，使其更早的出现设备老化问题。这一问题在小区的整体电缆规划设计中表现的尤为明显。如果设计人员在计算过程中出现误差，并在后续的审核工作中未检查发现出这一问题，就会在10kV变配电所投入使用后，受到冗余线路系统的影响，出现较大的经济消耗。而在变电器结构中，虽然国家推出了S13型变压器设备，但在现有电房改造工程中，仍然存在S9型号的高能耗变压器设备，进而导致电力浪费问题。
2 10kV变配电所设计优化措施
2.1确定主线系统
10kV变配电所的设计中，需在遵照《供配电系统设计规范》的前提下，明确《10kV及以下变电所设计》规范内容，以保证主线系统的设计合理化。
同时，还需结合当地电力部门提出的高压供配电系统设计主接线设计要求，并通过与设计需求条件的对接管理，保证整体电力主线系统的设计合理性。例如，在实际设计中，用于住宅配电的公变变压器设备，需要与单个用户的专变变压设备相区分。通常，公变用户的电费，按照低压每户的用电量收取，且其变电所直接由电力部门管理。所以，这种模式下的变压器设备，单台容量不会超出800kVA，可利用环网柜结构，突出主接线体系的简洁化特征。此时，如果独立用户的用电量超出100kVA以后，则需要专变变压器进行变压。如果此时的用电量在315kVA以内，可使用环网柜完成“高供低计”的管理策略。而当用电量超出500kVA以上时，则需将断路器作为压开关，并使用“高供高计”的管理模式，完成电力信息统计。
2.2短路电流计算
对于短路电流的计算，也是10kV变配电所设计工作中的重要内容。通过对高、低压开关、线路设备、设备开关等零部件结构的选择，来将此类设备组成构件调整到最优化的利用状态下，最大化的发挥整体设计优势。为了更好地说明这一计算方式，将630kVA变压器的高、低压测电流类别中的三相短路电流设置作为案例进行分析。在计算过程中，假定110kV/10kV变电站中，设置一台400kVA容量的变压器设备，其结构为三项双绕组无励磁调压变压器。在连接过程中，将组别设置为Ynd11，并将短路阻抗调整为10.5Ω。其中，10kV/0.4kV变配电所与之保持4km的距离，在使用YJV-8.7/15kV-3x95型号电缆的基础上，将末端变压器结构中的容量调整在630kVA，并按照组别Dyn11完成接线处理，将短路阻抗调整为4.5Ω，同时分别对末端变压器的高压与低压侧三相短路电流进行设计比较，以完成具体运行数据的计算分析。在实际计算处理中，前端110kV变电站的具体电容量通常为未知量，而在距离条件上，可以轻松的通过整体线路距离测得。
2.3适应管理需要
为了保证整体电力设计的合理性，需要将国家的相关管理规定作为基础，在按照设计规范内容对岗位人员提出技术规范要求的前提下，杜绝一切设计中的肆意变更。同时，还需要在相关管理部门的监督控制作用下，启动并执行一定的审核程序，并对不符合具体设计标准的，责令其立即进行修改。此外，为了保证整体设计的优化发展状态，还需要定期组织设计人员展开培训工作，使其专业技能的应用条件得到基本保障。
2.4通信网络技术
通信网络系统作为数字化变电站中的一项重要组成部分，整个网络系统的安全可靠以及实时性直接同整个数字化变电站系统的可用性相关联，也因此，要想提高通信网络的可靠性，则必须先具备有较高可靠性的网络拓扑结构以及冗余技术。数字化变电站网络通信技术主要应用于交换机、集线器、服务器、以太网接口以及路由器等多项组成部分，而其中作为一种结构较为简单的多端口装置，集线器当中的某一端口如果接收到信息，将会将该信息传输给其余的端口。
结语
总的来说，数字化变电站使设备更加简约、更高效率、更可靠、更易操作和管理，降低了变电站的建设和维护成本，也使电网更加安全、高效、可靠和可预测。长远来看，变电站自动化技术未来的发展方向以及发展趋势则必然朝着数字化的方向发展，而数字化作为发展过程中应用的一种手段，就需要在数字化变电站的设计及建造过程中，从生产角度考虑，判断数字化变电站设计以及建设在技术以及管理上是否能够完成，从而积极探索正确方向并稳妥推进建设流程。
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